3.1.18.3 Chemische Kommunikationsarten ... - Imkerhof Salzburg

3.1.18.3 Chemische Kommunikationsarten
Bienen sind die wohl bekanntesten Vertreter sozialer Insekten. Sie zählen wie die Ameisen zu den
Hautflüglern und auch ihr Volk besteht aus mehreren Tausend Individuen.
Weltweit existieren ungefähr 20.000 verschiedene Arten, wobei schätzungsweise 560 in Mitteleuropa
beheimatet sind. Nicht alle Bienenarten leben jedoch wie die bekannte Honigbiene.
Die meisten Wildbienen leben außerhalb einer Gemeinschaft und bei den wenigen Arten in Europa die ein
Volk bilden, überlebt jeweils nur ein begattetes Weibchen den Winter.
Ihren hohen Bekanntheitsgrad erreicht die Honigbiene vor allem durch die schon im alten Ägypten
betriebene Bienenzucht, um Honig und Wachs zu gewinnen. Aber auch wegen ihrer Uneigennützigkeit,
Untertänigkeit, der Strenge und gleichzeitig auch der Milde des „Bienenkönigs“ und dem Irrglauben, dass
Bienen ohne Zeugung entstehen, wurde die Biene unter anderem zu Emblem der Stadt Ephesos und von
manchen Herrschern, wie z. B. Napoleon Bonaparte. Auch Münzen, Medaillen, Wappen und Briefmarken
wurden mit Bienen oder Bienenkörben versehen. In Österreich war die Biene unter anderem Emblem der
ersten Sparkasse.
Körperbau
Der Körperbau der Bienen unterscheidet sich eigentlich kaum vom Körperbau anderer flugfähiger
Insekten.
Der Körper der Bienen ist in drei Teile gegliedert: Kopf, Brust (Thorax) und Hinterlaib (Abdomen).
Die gesamten Geruchs- und Geschmacksrezeptoren befinden sich auf den Fühlern, darunter auch
Haarsensillen und Porenplatten, die für die Wahrnehmung von Botenstoffen notwendig sind.
Es wird vermutet, dass erst das Zusammenspiel mehrerer dieser Rezeptoren die Wahrnehmung von
Gerüchen ermöglicht. Versuche konnten zeigen, dass einzeln gereizte Sensillen noch keine Reaktion
hervorrufen. Interessant hierbei ist, dass die Fühler der Drohnen mehr Rezeptoren für Lockstoffe
aufweisen als die Fühler der Arbeiterinnen und deutlich mehr als die der Königin. Dadurch sind sie fähig
Jungweiseln auch bei ungünstigen Verhältnissen schnell zu finden.
Exokrine Drüsen
Die Oberkieferdrüsen (Mandibeldrüsen) der Bienenkönigin produzieren die Königinnensubstanz, ein
öliges Sekret das für das soziale Gefüge im Volk entscheidend ist.
Die Oberkieferdrüsen der Arbeiterinnen stellen hingegen ein Wachs, Pollen und Propolis lösendes Sekret
her das schon beim Schlüpfen für die Auflösung des Zelldeckels gebraucht wird. Nach der
Ammenbienentätigkeit wird außerdem neben bakterien- und pilzabtötenden Sekreten auch ein Pheromon
sezerniert, dass in geringen Mengen eine anlockende und in höheren Dosen eine Repellentwirkung
erzielt.
Die Produktion des hochwertigen Futtersaftes findet in der Futtersaftdrüse (Hypopharynxdrüse) der
jungen Arbeiterinnen während der Ammenzeit (6. bis 12. Tage) statt.
Die Drüsen der älteren Bienen geben nach ihrer Rückbildung nur mehr gewisse Sekrete ab die für die
Umwandlung von Nektar zu Honig nötig sind. Falls aber zu wenige Ammenbienen in einem Stock
vorhanden sind, nehmen sie die Produktion des Futtersaftes wieder auf um damit die Entwicklung der
Larven zu sichern.

Die in der Unterlippe mündenden Speichel- oder Labialdrüsen der Arbeiterinnen befinden sich vor dem
Gehirn und sondern zwei verschiedene Sekrete ab. Die hergestellten Sekrete werden mit Wachs
vermischt zum Bau der Waben benötigt, während die zum Lösen von Zucker und kandiertem Honig
benützte Substanz in den in der Brust gelegenen Drüsen hergestellt und auf der Brutzelle aufgetragen
wird. Die Labialdrüsen der Larve sind für die Produktion des Spinnsekretes zuständig, aus dem der
Kokon gesponnen wird. Wofür die Labialdrüsen der Königin und der Drohnen zuständig sind, ist noch
weitgehend unklar. Die Fußdrüsen, die auch als Anharndt´sche Drüsen oder Tarsaldrüsen bezeichnet
werden, liegen im letzten Gliedes des Fußes. Sie scheiden ein Sekret aus, das durch den beinhalteten
Wachsgehalt die Haftung des Haftlappens auf dem Untergrund verbessert. Zusätzlich zu diesem Vorteil
kommen darin auch Pheromone vor, die unter anderem den Nesteingang markieren.
Auf die Nassanoffdrüse, Tergittaschendrüse und die Koschefnikovsche Drüse werde ich unter den
spezifischen Themenbereichen genauer eingehen.
Weiters besitzt jede Biene auch Gift-, Wachs- und Geschlechts- und Schleimdrüsen.
Chemische Kommunikation
Die chemische Kommunikation ist für die Bienen ebenso wichtig wie für Ameisen.
Interessant ist, dass Bienen – vermutlich durch chemische Reize – in der Lage sind, den
Verwandtschaftsgrad der anderen im Stock lebenden Bienen und Larven abzuschätzen. Dies kann zu
einer intensiveren Pflege der Vollschwestern und nah verwandten Weisellarven im Gegensatz zu den
Halbschwestern (gemeinsame Mutter, verschiedene Väter) führen.
Orientierung
Obwohl Bienen in der Lage sind den Weg zu einer Futterquelle durch den Rund- oder Schwänzeltanz in
Entfernung und Richtung genau zu beschreiben, verwenden sie auch chemische Botenstoffe um
bestimmte Orte zu kennzeichnen. Die so genannten „Orientierungspheromone“ werden in den
Nassanoffschen Drüsen gebildet, nach außen abgegeben und mit den Flügeln durch Fächeln verteilt. Am
Flugloch dienen die Stoffe der sicheren Ankunft der heimkehrenden Bienen, während sie nach
Markierung der Nektarquellen anderen Arbeiterinnen das Auffingen der Futterquellen erleichtern. Im
Inneren des Stockes werden diese Pheromone ebenfalls verteilt.
Von Zeit zu Zeit benutzen Bienen aber auch Wegmarkierungen. Um diese zu setzen landen sie in
regelmäßigen Abständen auf festen Unterlagen. Dadurch bildet sich eine „Duftstraße“ zwischen Stock
und Nahrungsquelle. Hierbei ist das „räumliche Riechen“ der Bienen die Vorraussetzung. Es bedeutet,
dass sie in der Lage sind auch die Richtung des Duftes genau nachzuvollziehen.
Alarmstoffe
Die meisten der über 70 bisher entdeckten Substanzen die in Alarmpheromonen enthalten sind,
entstammen den Mandibeldrüsen (Oberkieferdrüsen). Neben der reinen Alarmierung wird auch der
Stoffwechsel erhöht und bei den Honigbienen ein Angriffsverhalten ausgelöst. Besonders Völker mit
einer hohen Honigproduktion reagieren auf alle drei Eigenschaften dieser Pheromone stärker als jene mit
einer niedrigeren. Ab einer gewissen Konzentration wirken sie als Repellens auf stockeigene Bienen.
Ihre Produktion erfolgt verstärkt zum Beginn der Flugbienenzeit, das heißt wenn die Bienen im Frühjahr
wieder beginnen auszufliegen.
Die Witterung hat, neben den genetisch bedingten Unterschieden der verschiedenen Völker, Einfluss auf
das Verteidigungsverhalten der heimischen Honigbienen. Die Verteidigungsbereitschaft steigt mit
zunehmender Temperatur, Luftfeuchte und Helligkeit.

Vor Stürmen – Bienen nehmen die Luftdrucksenkung wahr – nimmt sie ebenfalls zu, wogegen der Sturm
selbst durch die hohe Windgeschwindigkeit die Pheromonkonzentration in der Luft abschwächt und damit
auch die Verteidigungsbereitschaft abnehmen lässt.
Jungweiseln, das heißt die noch unbefruchteten Königinnen, geben manchmal (sofern sie in einem
fremden Stock gesetzt werden) Stresspheromone ab, die ebenfalls zu den Alarmstoffen gezählt werden.
Diese bewirken bei den Arbeiterinnen Aggressivität gegenüber der fremden Königin. Diese Hypothese ist
aber noch durchaus umstritten.
Die Verteilung der Alarmpheromone erfolgt durch so genanntes „Sterzeln“:
Sexuallockstoffe
Alle Substanzen, die in Sexualpheromonen enthalten sind werden in den Mandibeldrüsen der Weisel
produziert. Bisher konnte man 32 verschiedene feststellen, wobei jede Einzelne einem bestimmten
Zweck dient, sei es zur Anlockung von fliegenden Drohnen oder zur Förderung des
Kopulationsverhaltens.
Letzteres, natürlich nur in der Nähe der Weisel stattfindendes Verhalten, wird auch durch die von den
Tergal- oder Tergittentaschendrüsen sezernierten Stoffe hervorgerufen.
Bei der Gattung Apis wirken die Sexualpheromone interspezifisch.
Königinnensubstanz
Sie wird, wie der Name schon sagt, nur von der Königin ausgeschieden. Wie bereits beschrieben wird sie
in den Mandibeldrüsen produziert. Ihre volle Wirkung erzielt sie nur, wenn sie ständig vom Hofstaat der
Königin aufgenommen und im gesamten Stock verteilt wird.
Die Königinnensubstanz verhindert den Bau von Weiselzellen und die Entwicklung der Eierstöcke der
Arbeiterinnen. Des Weiteren hat sie auch eine lebensverlängernde Wirkung auf Arbeiterinnen, lockt die
Jungbienen zur Pflege an und hält das Volk beim Schwärmen zusammen.
In Zusammenhang mit der Königinnensubstanz sollte das Fußabdruckpheromon erwähnt werden.
Dieses wird in den Tarsaldrüsen (Anhardt´schen Drüsen) der Königin produziert, also in jenen Drüsen,
die bei den Arbeiterinnen für die Produktion der für die Markierung des Nesteinganges benötigten
Pheromone sind. (siehe 3.1.2)
Die von den Drüsen der Königin hergestellten Pheromone nehmen unter anderem Einfluss auf die
Bildung von Weiselzellen und somit auch auf die Entwicklung von Jungweiseln.
Wenn die Individuenanzahl eines Volkes stark zugenommen hat ist im Stock die Bewegungsfreiheit der
Arbeiterinnen und auch der Königin stark eingeschränkt. Letztere hält sich in solchen Fällen vermehrt in
der oberen Hälfte der Waben auf. Sobald dies der Fall sein sollte, beginnen die Arbeiterinnen in dem Bau
von Weiselzellen in der unteren Hälfte des Stockes.
Dies kann darauf zurückgeführt werden, dass die Königin auf ihren Wanderungen zweierlei Pheromone
abgibt, wobei eines in den Tarsaldrüsen und das in der Mandibeldrüse hergestellt wird. Das Gemisch
verhindert den Bau besagter Zellen.